Linde développe un nouveau laboratoire dédié à l’avancement de la compréhension des paramètres et du comportement des gaz atmosphériques utilisés dans la fabrication des poudres métalliques. Les technologies innovantes de fabrication additive ayant permis d’améliorer considérablement le processus lui-même, la demande de nouvelles poudres métalliques a augmenté de manière significative. Le nouveau laboratoire devrait être opérationnel à la mi-2022.
Tout en étant de grande taille et nécessitant des investissements de plusieurs millions de dollars, les atomiseurs de poudre métallique standard ne sont pas adaptés à l’observation et à l’analyse du comportement des gaz au fur et à mesure de l’adaptation des paramètres.
Le point central du nouveau laboratoire de Linde sera une version à échelle beaucoup plus réduite (1,60 mètre de haut) d’un atomiseur typique avec des fenêtres, un éclairage, des caméras à haute vitesse et une imagerie schlieren spécialement adaptés permettant la surveillance et la saisie de données de chaque changement de paramètre du gaz. Il ne reposera pas sur l’introduction de métal en fusion, mais utilisera plutôt les données du processus simulé pour fournir des preuves du comportement du gaz dans certaines conditions. Les différents paramètres à évaluer comprennent le type de gaz, le volume de gaz, la pression et la température, l’atomiseur miniature étant capable de basculer rapidement pour analyser des centaines de combinaisons en quelques minutes.
Le laboratoire permettra à Linde de développer de nouvelles technologies pour améliorer le processus d’atomisation – en particulier pour augmenter le rendement et la stabilité du processus. Linde collaborera également avec les fabricants de poudres et les équipementiers pour les aider à tester des comportements gazeux spécifiques sur le banc d’essai, ce qui leur permettra ensuite d’appliquer les résultats à l’échelle de leurs grands atomiseurs.
« Alors que la demande de nouvelles poudres métalliques augmente, il est nécessaire de mener davantage de recherches sur les paramètres des gaz qui font partie intégrante de leur fabrication afin de s’assurer que leur rôle est optimisé », a déclaré Pierre Forêt, Associate Director Additive Manufacturing, Linde. « Le nouveau laboratoire de Linde sera le seul de ce type et témoigne du statut de Linde en tant que principale autorité en matière de gaz pour la fabrication additive. »
Pour l’atomisation des métaux afin de créer des poudres pour la fabrication additive, un défi clé est de maintenir un grand volume de gaz (2 000 mètres cubes par heure), sous haute pression (60 bars ou plus) et température (jusqu’à 400⁰C), même pour une courte période. Si l’on ajoute des facteurs tels que le type de métal et la composition du gaz, les paramètres variables sont immenses et leur analyse nécessite non seulement les équipements les plus avancés, mais aussi un approvisionnement en gaz fiable et une expertise.
Une autre variable clé est la conception de la buse qui est responsable de l’injection du gaz ou du mélange de gaz spécifique à la pression et à la température requises. Linde sera en mesure d’offrir aux fabricants de poudre des services d’essai pour garantir des conceptions de buse optimales en imprimant des prototypes en 3D et en les testant dans le nouveau laboratoire.
Alors que certaines institutions académiques peuvent entreprendre des recherches sur le comportement des gaz pour la fabrication de poudres métalliques, Linde est la seule organisation capable de puiser dans un approvisionnement en gaz facilement disponible.
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